【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及四氯化鈦的生產領域，尤其涉及利用低品位鈦礦和沸騰氯化爐生產四氯化鈦的裝置和方法。
技術介紹
1、目前國內沸騰氯化使用鈦原料tio2含量均在85％左右，由于國內沸騰氯化爐所需高鈦渣、金紅石價格昂貴，生產四氯化鈦原料成本較高，而低品位鈦精礦價格較低。使用低品位鈦精礦作為沸騰氯化爐原料則能大大降低生產四氯化鈦原料成本。但是目前并沒有相關技術。
2、2024年10月11日，以“沸騰氯化爐and?ti?and石油焦”為摘要關鍵詞，勾選允許同義詞拓展，在中國專利公開數(shù)據(jù)庫中進行了檢索，未發(fā)現(xiàn)相關文獻。
3、2024年10月11日，以“沸騰氯化爐and?ti?and石油焦”在中國知網上進行摘要檢索，發(fā)現(xiàn)了四篇文獻，分別為：2017-04-26劉建良；馬翔；李建軍；王洪江；江書安等發(fā)表了《大型沸騰氯化法鈦白粉產業(yè)化關鍵技術研發(fā)》；2015-01-31郭志斌；李毅南；馬公林發(fā)表了《沸騰氯化法生產高純氧氯化鋯新工藝》；2009-01-16陸平；楊仰軍；黃家旭；陳祝春；劉森林發(fā)表了《沸騰氯化試驗裝置的開發(fā)及相關工藝研究》；1979-05-01逄先敏發(fā)表了《高鈦渣沸騰氯化過程中鈣鎂問題的研究》。《大型沸騰氯化法鈦白粉產業(yè)化關鍵技術研發(fā)》公開了：大型無篩板沸騰氯化爐高鈦渣氯化生產四氯化鈦工藝突破了直徑7米大型無篩板沸騰氯化爐生產四氯化鈦技術和裝備,其中還是用的高鈦渣；《沸騰氯化法生產高純氧氯化鋯新工藝》公開了以鋯英砂、氯氣為主要原料,利用碳化硅、金屬硅或二者混合物與氯氣發(fā)生反應放出大量的熱,來補充鋯英砂、石油焦與氯氣
4、以上技術均沒有解決低品位的鈦原料tio2生產四氯化鈦的方法。
5、2024年10月11日，以“fluidizing?chlorination?with?titanium?withpetroleumcoke”在美國專利商標局網站上進行檢索；檢索網址https://ppubs.uspto.gov/pubwebapp/。
6、發(fā)現(xiàn)了：us17950491：process?for?selective?chlorination?of?aluminousores?for?the?preparation?of?aluminum；us18439211：serviceable?electrostaticstorage?device；兩個技術分別是：可用的儲能裝置，如電容器、超級電容器或超級電容器，包括由低成本來源(如熱煤或另一種低成本原料)生產的活性炭制成的電極；一種從含氧化鋁原料選擇性生產alcl的碳氯化工藝。
7、2024年10月11日，以“fluidizing?chlorinationandtitaniumandpetroleumcoke”在韓國專利廳上進行檢索，并未發(fā)現(xiàn)相關文獻；檢索網址http://eng.kipris.or.kr/enghome/main.jsp。
8、2024年10月11日，以“fluidizingchlorinationandtitanium?and?petroleumcoke”在wipo的https://patentscope2.wipo.int/上進行檢索，發(fā)現(xiàn)了：gb727286-zoningdevice?for?horizontal?fluo-solid?beds提供了流化床，和本專利無關。
9、和本專利的構思完全不同。
技術實現(xiàn)思路
1、專利技術的目的：為了提供效果更好的利用低品位鈦礦和沸騰氯化爐生產四氯化鈦的裝置和方法，具體目的見具體實施部分的多個實質技術效果。
2、為了達到如上目的，本專利技術采取如下技術方案：
3、利用低品位鈦礦和沸騰氯化爐生產四氯化鈦的裝置，其特征在于，該裝置包含有氯化爐1，在氯化爐1連接有急冷塔2，急冷塔2連接著旋風除塵器，旋風除塵器連接著直接冷凝器13，直接冷凝器13連接著間接冷凝器，間接冷凝器下方的管道連接著粗鈦罐19，在直接冷凝器13下方連接著直冷收集槽14，直冷收集槽14通過管道連接著粗鈦罐19，直冷收集槽14的直冷泵出口亦分出管道通向急冷塔2的喂料槽7；
4、急冷塔2布置于氯化爐1之上；
5、氯化爐1為沸騰氯化爐，沸騰氯化爐包含雙殼層設計，循環(huán)水自爐底通入自下而上經殼層從爐頂流出，從而能夠冷卻爐壁；由于使用殼層設計，殼層充滿水隔絕了空氣中的氧氣，能大大降低了爐壁銹蝕速率，由于殼層為全密封，不存在爐壁冷卻水受熱產生水汽彌漫廠房的情況，對廠房內設備起到了保護作用。
6、本專利技術進一步技術方案在于，旋風除塵器的下灰管的上方布置有破碎機一53、破碎機二58，破碎機一53、破碎機二58能夠對收塵灰中的塊狀物進行破碎，防止塊狀物堵塞下灰管。
7、本專利技術進一步技術方案在于，破碎機一53、破碎機二58的下方布置有上半壁球閥一54、上半壁球閥二59，下半壁球閥一55、下半壁球閥二60，星型卸灰閥一56、星型卸灰閥二61。
8、本專利技術進一步技術方案在于，間冷采用兩級間冷，第一級為循環(huán)水冷卻，第二級為冷凍鹽水冷卻；間接冷凝器包含兩組，第一組用于循環(huán)水冷卻，第二組用于冷凍鹽水冷卻。
9、本專利技術進一步技術方案在于，氯化爐進氣機構包含底部的一個進氣孔加側部的36個進氣孔，共37個進氣孔，側部36個進氣孔分布方式為三層，每層12個進氣孔；每個進氣孔安裝流量計和進氣孔閥門，通過進氣孔閥門能夠調節(jié)流量，保證床層充分均勻沸騰。
10、本專利技術進一步技術方案在于，在氯化爐1的爐頂加裝有8根dn15英康管，此即為爐頂氯氣分布管，插深1米，通過爐頂通入氯氣與爐氣及急冷塔內附著的氯化亞鐵反應生成氯化鐵，氯化鐵達到沸點變成氣態(tài)，從而使急冷塔內附著物掉入爐內，保持急冷塔暢通。同時爐頂通入適量氯氣，部分氯氣與石油焦、鈦精礦細粒進行反應，進一步提高了ti收率。
11、本專利技術進一步技術方案在于，在旋風除塵器的進口之前布置有文丘里管94；液堿通過計量泵輸送至文丘里管霧化成液堿小液滴，與粗四氯化鈦氣體中的alcl3反應生成氫氧化鋁固體在旋風除塵器內進行分離；旋風除塵器包含兩級，兩級的旋風分離器串聯(lián)，使氯化爐產出的粗四氯化鈦氣體與固體在離心力的作用下充分分離，以達到降低粗鈦固含量的目的。
12、本專利技術進一步技術方案在于，間接冷凝器之后布置有氣液分離器，氣液分離器的氣體部分連接著六級湍沖噴淋吸收塔，氯化尾氣采用六級湍沖噴淋吸收塔串聯(lián)設計，每級塔可獨立出系統(tǒng)進行定期清理檢修，第一、二、三、六級為水洗塔，第四、五級為堿洗塔。
13、利用低品位鈦礦和沸騰氯化爐生產四氯化鈦的方法，其特征在于，包含如下步驟：
14、使用本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.利用低品位鈦礦和沸騰氯化爐生產四氯化鈦的裝置，其特征在于，該裝置包含有氯化爐(1)，在氯化爐(1)連接有急冷塔(2)，急冷塔(2)連接著旋風除塵器，旋風除塵器連接著直接冷凝器(13)，直接冷凝器(13)連接著間接冷凝器，間接冷凝器下方的管道連接著粗鈦罐(19)，在直接冷凝器(13)下方連接著直冷收集槽(14)，直冷收集槽(14)通過管道連接著粗鈦罐(19)，直冷收集槽(14)的直冷泵出口亦分出管道通向急冷塔(2)的喂料槽(7)；
2.如權利要求1所述的利用低品位鈦礦和沸騰氯化爐生產四氯化鈦的裝置，其特征在于，旋風除塵器的下灰管的上方布置有破碎機一(53)、破碎機二(58)，破碎機一(53)、破碎機二(58)能夠對收塵灰中的塊狀物進行破碎，防止塊狀物堵塞下灰管。
3.如權利要求2所述的利用低品位鈦礦和沸騰氯化爐生產四氯化鈦的裝置，其特征在于，破碎機一(53)、破碎機二(58)的下方布置有上半壁球閥一(54)、上半壁球閥二(59)、下半壁球閥一(55)、下半壁球閥二(60)、星型卸灰閥(56)。
4.如權利要求1所述的利用低品位鈦礦和沸騰氯化爐
5.如權利要求1所述的利用低品位鈦礦和沸騰氯化爐生產四氯化鈦的裝置，其特征在于，氯化爐進氣機構包含底部的一個進氣孔和側部的36個進氣孔，36個進氣孔分布方式為三層，每層12個進氣孔；每個進氣孔安裝流量計和進氣孔閥門，通過進氣孔閥門能夠調節(jié)氣體流量，保證床層充分均勻沸騰。
6.如權利要求1所述的利用低品位鈦礦和沸騰氯化爐生產四氯化鈦的裝置，其特征在于，在氯化爐(1)的爐頂加裝有8根DN15英康管，此即為爐頂氯氣分布管，插深1米，通過爐頂通入氯氣與爐氣及急冷塔內附著的氯化亞鐵反應生成氯化鐵，氯化鐵達到沸點變成氣態(tài)，從而使急冷塔內附著物掉入爐內，保持急冷塔暢通。
7.如權利要求1所述的利用低品位鈦礦和沸騰氯化爐生產四氯化鈦的裝置，其特征在于，在旋風除塵器的進口之前布置有文丘里管(94)；液堿通過計量泵輸送至文丘里管霧化成液堿小液滴，與粗四氯化鈦氣體中的AlCl?3反應生成氫氧化鋁固體在旋風除塵器內進行分離；旋風除塵器包含兩級，兩級的旋風分離器串聯(lián)連接，使氯化爐產出的粗四氯化鈦氣體與固體在離心力的作用下充分分離，以達到粗鈦固含量較低的目的。
8.如權利要求1所述的利用低品位鈦礦和沸騰氯化爐生產四氯化鈦的裝置，其特征在于，間接冷凝器之后布置有氣液分離器，氣液分離器的氣體部分連接著六級湍沖噴淋吸收塔，氯化尾氣采用六級湍沖噴淋吸收塔串聯(lián)設計，每級塔可獨立出系統(tǒng)進行定期清理檢修，第一、二、三、六級為水洗塔，第四、五級為堿洗塔。
9.利用低品位鈦礦和沸騰氯化爐生產四氯化鈦的方法，其特征在于，包含如下步驟：
10.如權利要求9所述的利用低品位鈦礦和沸騰氯化爐生產四氯化鈦的方法，其特征在于，旋風除塵器底部設置粉塵打漿罐，將旋風收塵灰制成漿液輸送至廢水廢渣系統(tǒng)進行處理；
...【技術特征摘要】
1.利用低品位鈦礦和沸騰氯化爐生產四氯化鈦的裝置，其特征在于，該裝置包含有氯化爐(1)，在氯化爐(1)連接有急冷塔(2)，急冷塔(2)連接著旋風除塵器，旋風除塵器連接著直接冷凝器(13)，直接冷凝器(13)連接著間接冷凝器，間接冷凝器下方的管道連接著粗鈦罐(19)，在直接冷凝器(13)下方連接著直冷收集槽(14)，直冷收集槽(14)通過管道連接著粗鈦罐(19)，直冷收集槽(14)的直冷泵出口亦分出管道通向急冷塔(2)的喂料槽(7)；
2.如權利要求1所述的利用低品位鈦礦和沸騰氯化爐生產四氯化鈦的裝置，其特征在于，旋風除塵器的下灰管的上方布置有破碎機一(53)、破碎機二(58)，破碎機一(53)、破碎機二(58)能夠對收塵灰中的塊狀物進行破碎，防止塊狀物堵塞下灰管。
3.如權利要求2所述的利用低品位鈦礦和沸騰氯化爐生產四氯化鈦的裝置，其特征在于，破碎機一(53)、破碎機二(58)的下方布置有上半壁球閥一(54)、上半壁球閥二(59)、下半壁球閥一(55)、下半壁球閥二(60)、星型卸灰閥(56)。
4.如權利要求1所述的利用低品位鈦礦和沸騰氯化爐生產四氯化鈦的裝置，其特征在于，間冷采用兩級間冷，第一級為循環(huán)水冷卻，第二級為冷凍鹽水冷卻；間接冷凝器包含兩組，第一組用于循環(huán)水冷卻，第二組用于冷凍鹽水冷卻。
5.如權利要求1所述的利用低品位鈦礦和沸騰氯化爐生產四氯化鈦的裝置，其特征在于，氯化爐進氣機構包含底部的一個進氣孔和側部的36個進氣孔，36個進氣孔分布方式為三層，每層12個進氣孔；...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：盧偉偉，吳兵生，秦為濤，張克忠，吳瑞翔，王蕊，吳鑫鵬，
申請(專利權)人：甘肅德通國鈦金屬有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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